بررسی و تعیین الگوی انقراض درمرز کرتاسه – ترشیر( (KTBدر یال شمال شرقی کبیر کوه

مقدمه:

مختصات جغرافیایی برش مورد مطالعه که در یال شمال شرقی کبیرکوه قرار دارد´٢٠و°٤٧ طول جغرافیایی شرقی و´٢٠و°٣٣عرض جغرافیایی شمالی است که در مسیر جاده دره شهر-آبدانان در استان ایلام واقع است

(شکل١).  سازند گورپی در کبیرکوه توسط افراد مختلفی از جمله هولستراند(١٩٩٦ ) (در طاهری ١٣٧٧) و طاهری (١٣٧٧ ) مورد مطالعه قرار گرفته است اما هدف از این مطالعه بررسی الگوی انقراض در تحولات مرز K/Tاست. این مطالعه تنها قسمت فوقانی سازند گورپی شامل زون Abathamphalus mayaroensis و Parvularugoglobigerina eugubina که مشتمل بر لیتولوژی شیل با میان لایه های شیل آهکی و شیل سیاهرنگ است را در بر می گیرد. در این مطالعه نمونه برداری در دو مرحله انجام شد در مرحله اول ١٠٠ نمونه به فواصل ٥ متری و در مرحله دوم ٨٢ نمونه به فواصل ٢٠ سانتیمتری برداشت شد. نمونه ها در آب اکسیژنه خیسانده شد و سپس از سری  الکهای ٧٠‏‏ ،١٧٠،٢٧٠،٣٠٠ عبور داده شد و محتوای هر کدام ازآنها به طور جداگانه مورد بررسی و مطالعه قرار گرفت.

الگوی انقراض و عوامل تاثیر گذاربرآن:

تعیین صحیح مدت و الگوی انقراضات و بزرگی و گستردگی آنها دردرک عوامل اصلی ایجاد کننده آنها بسیار مهم است. ازآنجا که  برآورد مدت و گستردگی یک انقراض به الگوی انقراض وابسته است‏‏٬ برای انقراضهای رخ داده در دورانهای زمین شناسی سه الگوی انقراض کلی به شرح زیر معرفی شده است :

1.            انقراض ناگهانی که  در یک افق مشخص رخ می دهد.

2.            انقراض پله ای که در چندین افق متوالی به صورت پله ای رخ داده و خود را نشان می دهد.

3.        انقراض تدریجی (شکل2)(.(Brenkhly  & Harper, 1998

اما الگوی انقراض به شدت تحت تاثیر وضعیت و چگونگی حفظ شدن تاکسا،  تعداد  نمونه ها و تناسب  فاصله نمونه برداری است. برای مثال نبود رسوبگذاری در یک سکانس  و همچنین  نمونه برداری با فاصله زیاد باعث می شود تا الگوی انقراض به صورت ناگهانی ثبت گردد، زیرا که رنج همه گونه ها در یک نمونه و یا در یک فاصله کوتاه قطع می شود (شکلc3). عامل دیگر اثر Signor-Lipps است که باعث می شود که رنج ثبت شده یک گونه  در یک سکانس کمتر از رنج واقعی  آن باشد و در ظاهر یک انقراض ناگهانی را تدریجی نشان می دهد(شکل b٣) که نتیجه پراکندگی غیر یکنواخت گونه ها در سکانس و حضور نامتناوب آنها در نمونه هاست .

اثر Signor-Lipps نشان دهنده دو مسئله است 1- تعداد کم نمونه ها که به طور مصنوعی باعث قطع شدن رنج فسیلها می شود 2- اندازه نامناسب نمونه ها که تنوع فسیلهای موجود را کنترل می کنند (Smit & Romein, 1985; D’Hondt & Keller, 1991).  این مشکلات  را بوسیله ازدیاد تعداد  نمونه ها و کاهش فواصل نمونه برداری  و استفاده از الک با مش بیشتر همچون  شماره 300 برای جمع کردن نمونه های خیلی ریز و نادر برطرف می کنند ((Pardo et al., 1999.همچنین برای جلوگیری از اثر Signor–Lipps به طور استاندارد پذیرفته شده که تعداد نمونه های فسیلی در هنگام مطالعه بیشتر از ٣٠٠ باشد ((Buzas,1990. اثر Signor-Lipps  دریک مقطع پسرونده که تنوع گونه ها به سمت بالا کاهش می یابد بیشتر می شود.

 نحوه توزیع  نمونه های فسیلی در یک رکورد سنگی نیز  در الگوی انقراض تاثیر می گذارد. تجمع فسیلها در افقهای خاصی ازیک سکانس باعث می شود که هر افق شامل آخرین رکورد چندین گونه در برش مورد مطالعه  باشد که انقراض آنها حالت پله ای به خود می گیرد (Brenkhly & Harper., 1998 ).

الگوی انقراض در تحولات مرز K/T:

فرامینیفرهایِ پلانکتونیک بیشترین انقراض را در میان ارگانیسمهای دریایی درمرز K/T داشته اند. به همین دلیل الگوی انقراض دراین مرز را  با استفاده از فرامینیفرهای پلانکتونیک بررسی می کنند. برای انقراض فرامینیفرها در مرزK/T دو نظریه مطرح شده است

- نظریه انقراض ناگهانی گونه ها که اسمیت (1980- 1990) بیان کرد و انقراض گونه ها را ناگهانی و در اثریک عامل برخورد می داند.  وی  معتقد است که هیچ گونه کاهش گونه قبل از مرز وجود ندارد و همه گونه ها به استثنای Guembelitria cretacea  در مرز K/T در اثر عامل برخورد منقرض شده اند (Smit & Hertogen, 1980; Smit, 1982, 1990) و حضور گونه های کرتاسه در دانین را ناشی ازجابجایی ( Rework ) می داند(  Molina et al., 1996).

- نظریه انقراض تدریجی  که Keller(1988) بیان کرد. وی  دلایلی در مورد انقراض گونه ها ارائه کرد و نشان داد که 3/1گونه های کرتاسه در ترشیری باقی مانده اند (Keller, 1988  Keller et. al, 1995) که این محققین انقراض K/T را نتیجه تاثیر چندین عامل محیطی و آب و هوایی می دانند.

اختلاف نظر در مورد الگوهای انقراض فرامینیفرهای پلانکتونیک مرز K/T بستگی به تفسیر های مختلف داده ها و روشهای مورد مطالعه دارد و عواملی از قبیل  حفظ شدگی متفاوت گونه ها و فاصله نمونه برداریهای متفاوت و اندازه  نمونه های آنالیز شده و شرایط محیطی محلی و  تفسیرهای متفاوت رکوردهای فسیلی در ایجاد این اختلاف نظرها مهم هستند (Molina, Karoui – Yakoub et al., 2000; Luciani, 2002, Keller, 2001).

در بررسی الگوی انقراض مرزK/T  دو گروه از فرامینیفرها مهم هستند; 1- گونه های Ecological specialists که در مرز منقرض می شوند. 2- گونه هایی که از مرزK/T   بدون نقصان عبور می کنند((Survivors.

گونه های Ecological specialists:

این گروه شامل گونه های استوایی ونیمه استوایی هستند که رنج پالئوجغرافیایی محدود دارند و از لحاظ مورفولوژی بزرگ و پوسته های با تزئینات بیشتر دارند و شامل پوسته های کلسیتی با حجره های زیاد و کیل و خار و دهانهای بزرگ هستند و شامل Globotruncanid, Racemiguembelinid, Pseudotextularia هستند (Keller, 2001).

گونه های باقیمانده( Survivors):

این گروه گونه های کرتاسه موجود در ترشیری هستند که کوچک وفاقد هر گونه تزئینات بوده  و خاص عمقهای کم هستند  و جزو Ecological generalists به حساب می آیند. این گروه  گسترش جهانی دارند و از نظر جغرافیایی محدود نیستند (Keller, Li & MackLeod, 1995).

بررسی الگوی انقراض در برش مورد مطالعه:

در برش مورد مطالعه دو الگوی فوق در مورد فرامینیفرهای پلانکتونیک مورد بررسی قرار گرفت. درمرحله اول نمونه برداری که به فواصل 5 متری انجام شد رنج فسیلها نشان دهنده ناگهانی بودن انقراض گونه هاست به طوری که بیشتر از 95 درصد گونه های کرتاسه در مرز منقرض شده اند و کمتر از 5 درصد گونه ها ی کرتاسه در ترشیری باقی مانده اند (شکل٤).

برای حذف  اثرات Signor- Lipps و هیاتوس مرحله دوم نمونه برداری از 10 متر پایین تر از مرز تا 4 متر بالای مرز K/T با فاصله نمونه برداری 20 سانتیمتری انجام شد. در این مرحله همجنین اندازه نمونه های برداشت شده نیز افزایش یافت. مطالعه محتوای فرامینیفرهای این نمونه ها نشان می دهد که انقراض آنها در همین فاصله به صورت تدریجی است. به طوری که از قسمت  میانی زون  A.mayaroensisکه معادل زون CF2 است انقراض گونه های  E.specialists به ویژه Globotruncanid مشاهده می شود. این  انقراض با حذف   Gansserina gansseriآغاز می شود که شروع زون CF2 است. سرعت انقراض درزون CF2 کند بوده  و تعداد کمی از گونه ها منقرض می شوند که جزو  Globotruncanid هستند. در ابتدای زون  CF1به دلیل حضور گونه های جدید مثل Plummerita hantkeninoides   میزان انقراض ثابت است و در ادامه میزان انقراض Globotruncanid  به همراه دیگر گروههایE.specialists مثل  Racemiguembelinid  که شامل گونه هایی  مثل Racemiguembelina fructicosa و Rugoglobigerinid که شامل  R.rugosa, R.hexacamerata, Rugoglobigerina reicheli  بیشتر است. در مرز و نزدیکی مرز همه این گونه ها کلا منقرض می شوند و تنها فرمهای  دو ردیفی مثل Heterohelix dentata, Heterohelix globulosa, Heterohelix navarroensis وفرمهای  تروکوسپیرال مثل Hedbergella holmdelensis, Hedbergella monmouthensis که جزو E.generalists باقیمانده هستند.

 در برش مورد مطالعه  76 درصد گونه ها در مرز و نزدیکی مرز منقرض شده اند و 24درصد گونه ها بعد از مرز باقی مانده اند که قابل  مقایسه است با مقطع تیپ ElKefکه میزان گونه های منقرض شده بیشتر از 3/2 گونه ها را در بر می گیرد که همه این گونه ها E.spesialists  هستند و 3/1 گونه ها که باقی مانده اند  E.generalistsهستند (Keller et al., 2002).

نتیجه:

چگونگی الگوی انقراض و گونه های باقیمانده و منقرض شده و درصد فراوانی این گونه ها در برش مورد مطالعه بررسی و با مقطع تیپ جهانی ElKef مقایسه شد. در برش مورد مطالعه مانند مقطعElKef  76 در صد گونه ها در نزدیکی مرز و در خود مرز منقرض شده اند. 24 در صد گونه های کرتاسه در ترشیری نیز دیده می شوندکه نشان دهنده تدریجی بودن انقراض گونه هاست. گونه های باقیمانده از انواع E.generalists سطحی زیست که محدود به زون فوتیک هستند می باشند. گونه های منقرض شده از انواع  E.specialists مربوط به عمق ترموکلاین وعمیقتر از آن است که نشان می دهد که انقراض به طور انتخابی و فقط در مناطق عمیق اثر کرده و روی موجودات زون فوتیک اثرچندانی نداشته است. تدریجی بودن انقراض گونه ها در مرز و باقی ماندن حدود  3/1 گونه های کرتاسه در ترشیری نشان می دهد که عامل انقراض گونه ها یک عامل ناگهانی نبوده بلکه عواملی از قبیل عوامل محیطی  باعث انقراض شده اند. به طوری که به سمت مرز شدت این عوامل زیاد شده و در مرز باعث انقراض گونه ها شده اند البته  عامل برخورد نیز می تواند یکی از این عوامل باشد.

منابع:

1ـ طاهری ، محمد رضا (1377) : لیتواستراتیگرافی سازند گورپی در نواحی لرستان و فروافتادگی دزفول و دشت آبادان  ، پایان نامه کارشناسی ارشد دانشکده علوم دانشگاه تربیت معلم ، 171 صفحه .

Reference :

Buzas, M. A., 1990. Another look at confidential limits for species proportions. J. Paleontol. 64, 842-

843.

Brenchley, P. J.,Harper, D. A.T. 1998. Paleoecology. Chapman & Hall Press. pp. 402.

Karoui – Yaakoub, N., Zaghbib – Turki, D., Keller, G., 2002. The cretaceous – Tertiary(K –T) mass     extinction in planktic foraminifera at Elles І and Elmelah, Tunisia. Paleogeogr. Paleoclimatol. Paleo

ecol. 178, 233 – 255.

D’ Hondt, S., Keller, G., 1991. some patterns of planktic foraminiferal assembelage turnover at the

Cretaceous – Tertiary boundary. Mar. Micropaleontol. 17, 77 – 118.

Keller, G., 1988 a. Extiction, survivorship and evolution of planktonic foraminifers across the

Ctetaceous/Tertiary boundary at Elkef, Tunisia Mar . Micropaleontol. 130, 239 – 263.

Keller, G., Li, L., MacLeod, N., 1995 The Cretaceous/Tertiary boundary stratotype section at El kef,

Tunisia : How catastrophic was the mass extinction ? palelogeogr. Paleoclimatol. Paleoecol. 119. 221

-254.

Keller, G., 2002. Guembelitria – dominated late Maastrichtian planktic fora miniferal assemblages mimic early Danian in centeral  Egypt. Mar. Micropaleont, 47, 71- 99.

Luciani, V., 2002. High resolution planktonic foraminiferal analysis from the Cretaseous/ Tertiary boundary at Ain Settara (Tunisia):Evidence of an extended mass extinction. Paleogeogr. Paleoclimatol. Paleoecol. 178. 229- 319.

MacLeod, N., 1995. Graphic correlation of high latitude Cretaceous – Tertiary(K/T) boundary sequence at Nye klov(Denmark), ODP site 690(Weddell Sea), and  ODP site 738( Kerguelen Plateu) Comparsion with the El Kef(Tunisia) boundary Stratotype. Mod. Geol. 20, 109 – 147.

Molina, E., Arenilias, I., Arz, J. A., 1996. The Cretaceous – Tertiary boundary mass extinction in planktonic foraminifera at Agost, Spain. Revue de Micropaleontol. GIE 39, 225- 243.

Pardo, A., Adatte, T., Keller, G., Oberhansli, H., 1999. Paleoenvironmental changes across the Cretaseous – Tertiary boundary at Koshak, Kazakhstan, based on planktonic foraminifera and clay mineralogy.Paleogeogr. Paleoclimatol. Paleoecol. 154, 247 - 273.

Smit, J., Hertogen, J., 1980. An extraterrestrial event at the Cretaseous – Tertiary boundry. Nature, London. 285, 1988 – 200.

Smit, J., Romein , A. J. T., 1985. A sequence of events across the Cretaceous/Tertiary boundary. Earth Planet. Sci. Lett., 74: 155-170.

   Smit. J, 1982 Extinction and evolution of Planktic foralminifera after a major impact at the Cretaceous /    Tertiary boundary. Geol. Soc. . Am. Spec.  pap.  190 329 – 352 .

Smit, J., 1990. Meteorte impact, extinctions and the Cretaceous – Tertiary boundary. Geol. Mijnbouw 69, 187 - 204.